發(fā)布時間：2021-03-04 14:48

　　目前,在高速沖擊領域,主要研究的材料是鈦合金、鋁合金以及中碳鋼等材料。但鈦合金、鋁合金等相對鋼鐵材料產(chǎn)量較少且成本較高。鋼鐵材料雖有研究卻集中在中碳鋼上,對鋼鐵材料中的高碳硅錳鋼動態(tài)力學性能研究報道較少。若能填補此方面空白完善高碳硅錳鋼動態(tài)力學性能研究,實現(xiàn)高碳硅錳鋼在高速沖擊領域替代中碳鋼甚至鈦合金、鋁合金的目標,可以有效降低材料使用成本,具有巨大的經(jīng)濟效益。首先,本文通過控制熱處理工藝,研究不同熱處理工藝對高碳硅錳鋼的準靜態(tài)和動態(tài)力學影響。其次,選定了準靜態(tài)力學性能相近的高碳硅錳鋼和中碳鋼,使用霍普金森桿進行動態(tài)力學試驗。對比兩者的動態(tài)力學性能,使用掃描電鏡觀察了兩者組織的差異。分析了造成動態(tài)力學性能的不同,以及絕熱剪切帶中裂紋形成的原因。最后,在試驗的基礎上,擬合了本文中高碳硅錳鋼和中碳鋼的J-C本構模型。高碳硅錳鋼調質處理后存在大量殘留碳化物,其遭到高速沖擊時,殘留碳化物使得應變硬化作用更強,動態(tài)強度增幅更高,強度更加穩(wěn)定造成變形更為均勻。實驗鋼調質處理后,部分樣品會存在保留片狀馬氏體形態(tài)的片狀組織,片狀組織在高速沖擊后會傾向于消失,造成強度發(fā)生變化,動態(tài)應力應變曲線出現(xiàn)凹谷,... 

【文章來源】：武漢科技大學湖北省

【文章頁數(shù)】：78 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 選題背景
    1.2 材料在高溫動載荷領域中的使用情況
    1.3 高碳硅錳鋼的特點及其力學性能研究現(xiàn)狀
    1.4 動態(tài)力學性能研究現(xiàn)狀
    1.5 材料動態(tài)力學性能中的絕熱剪切現(xiàn)象
        1.5.1 絕熱剪切變形中材料的本構關系
        1.5.2 絕熱剪切變形中材料微觀組織
        1.5.3 絕熱剪切變形中材料數(shù)值模擬
        1.5.4 絕熱剪切中實驗裝置研究現(xiàn)狀
    1.6 本文研究目的和意義
第二章 實驗材料及研究方法
    2.1 實驗鋼化學成分
    2.2 熱處理方案制定
    2.3 試樣過程和方法
        2.3.1 靜態(tài)力學試驗
        2.3.2 動態(tài)壓縮力學性能測試
        2.3.3 高溫拉伸力學試驗
    2.4 顯微組織觀察和表征
        2.4.1 光學顯微組織觀察
        2.4.2 掃描電鏡（SEM）觀察
    2.5 本章小結
第三章 實驗鋼中未溶碳化物對動態(tài)力學性能的作用
    3.1 引言
    3.2 沖擊前實驗材料組織和性能分析
    3.3 沖擊后實驗材料組織和性能分析
    3.4 本章小結
第四章 實驗鋼動態(tài)力學行為后組織和性能變化
    4.1 引言
    4.2 沖擊前實驗材料組織和性能分析
    4.3 沖擊后實驗材料組織和性能分析
    4.4 本章小結
第五章 實驗鋼絕熱剪切行為機理研究
    5.1 引言
    5.2 絕熱剪切帶形成機理研究
        5.2.1 屈服強度相同時,實驗鋼絕熱剪切性能研究
        5.2.2 不同淬火溫度,高碳硅錳鋼的絕熱剪切性能研究
        5.2.3 絕熱剪切帶內的高溫變形行為
        5.2.4 實驗鋼Johnson-Cook動態(tài)本構方程的構建
    5.3 本章小結
第六章 總結
參考文獻
致謝
附錄1 攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文
附錄2 攻讀碩士學位期間參加的科研項目


【參考文獻】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
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本文編號：3063411